淺談智能圖像監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)

曹建

摘要：當(dāng)前，隨著經(jīng)濟(jì)全球化、社會信息化深入發(fā)展，智能圖像監(jiān)控系統(tǒng)的改造和建設(shè)，結(jié)合大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、決策科學(xué)、安全平臺和應(yīng)急技術(shù)裝備等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段，是健全公共安全體系，全面提升公共安全保障能力，構(gòu)建安全保障型社會的重要保障和手段，也是21世紀(jì)智慧城市建設(shè)、城市智能安防建設(shè)的一條必經(jīng)之路。

關(guān)鍵詞：智能圖像監(jiān)控；視頻結(jié)構(gòu)化

1 引言

當(dāng)前，隨著經(jīng)濟(jì)全球化、社會信息化深入發(fā)展，經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)軌、社會轉(zhuǎn)型的特殊歷史時期，各種現(xiàn)實問題與歷史問題相互疊加，許多矛盾以違法犯罪、群體性聚集等案事件形式進(jìn)入公共安全領(lǐng)域，例如“廈門公交縱火案”、“上海外灘踩踏事件”等。這些都對廣大人民群眾的生產(chǎn)、生活帶來嚴(yán)重的威脅，對社會秩序和社會穩(wěn)定造成了重大的負(fù)面影響。因此，2015年，習(xí)近平總書記就公共安全工作曾多次做出重要批示，其中明確指出“要構(gòu)建公共安全人防、物防、技防網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)人員素質(zhì)、設(shè)施保障、技術(shù)應(yīng)用的整體協(xié)調(diào)?！庇纱丝梢?，整合社會各方力量，堅持群防群治策略，充分運用大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、決策科學(xué)、安全平臺和應(yīng)急技術(shù)裝備等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段，基于公共安全視頻圖像信息聯(lián)網(wǎng)整合，是健全公共安全體系，全面提升公共安全保障能力，構(gòu)建安全保障型社會的重要保障和手段。

2 現(xiàn)狀分析

2012年3月22日，奧巴馬宣布美國政府投資2億美元啟動“大數(shù)據(jù)研究和發(fā)展計劃（Big Data Re-search and Development Initiative）”。這是繼1993年美國宣布“信息高速公路”計劃后的又一次重大科技發(fā)展部署。商用大數(shù)據(jù)技術(shù)已經(jīng)融入到人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷妗＠吓频幕ヂ?lián)網(wǎng)公司如Yahoo、Google、百度，都極為深刻的影響著該技術(shù)的發(fā)展，針對文本內(nèi)容的信息搜索技術(shù)已經(jīng)比較成熟。

然而，在視頻量巨大的系統(tǒng)---城市級監(jiān)控系統(tǒng)，由于場景、應(yīng)用目標(biāo)的不同，上述在互聯(lián)網(wǎng)模式中積累起來的視頻處理、檢索技術(shù)卻并不適用。在警務(wù)應(yīng)用領(lǐng)域，對視頻結(jié)構(gòu)化及結(jié)構(gòu)化大數(shù)據(jù)的存儲挖掘方面，真正具有實際使用價值的研究成果還不多，使得業(yè)內(nèi)對能夠進(jìn)行自動化視頻的新系統(tǒng)的需求日益迫切。因此，智能圖像監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合視頻結(jié)構(gòu)化大數(shù)據(jù)分析一定是未來監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展趨勢。

3 智能圖像監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵

隨著“智慧城市”建設(shè)進(jìn)程不斷發(fā)展，為了更好地保障人民人身和財產(chǎn)安全，政府對加強(qiáng)城市各地監(jiān)控資源聯(lián)網(wǎng)以及監(jiān)控智能化改造已經(jīng)越來越重視。以“平安城市”、“智慧城市”為核心的城市建設(shè)工作，都極大的推動了智能安防技術(shù)的快速應(yīng)用和落地。智能視頻（IV，Intelligent Video）已成為21世紀(jì)智慧城市建設(shè)的一條必經(jīng)之路。針對智能圖像監(jiān)控系統(tǒng)的特點，智能圖像監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，需要注意以下關(guān)鍵環(huán)節(jié)：

3.1 前端智能化

智能前置化由于其可有效提升監(jiān)控實時性、規(guī)避單點故障、降低系統(tǒng)建設(shè)成本更是被作為近年來安防技術(shù)發(fā)展的熱點?！爸悄芗夹g(shù)前端化”，即指將多類型智能算法及傳感芯片前置到攝像機(jī)中，使得每一臺網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)從一臺單一的圖像和聲音采集單元轉(zhuǎn)變成一個智慧處理單元。前端智能視頻分析技術(shù)主要包括圖像處理、跟蹤技術(shù)、模式識別、軟件工程、數(shù)字信號處理（DSP）等領(lǐng)域。

智能前置領(lǐng)域有兩種不同的細(xì)分，那就是微智能和專業(yè)智能。專業(yè)智能相較于微智能，主要表現(xiàn)為出現(xiàn)較早，性能強(qiáng)大，準(zhǔn)確率高，主要面向更高端、更專業(yè)的智能分析應(yīng)用市場，但價格定位較高。

利用平安城市多點位全方位布控實現(xiàn)“全城Smart”，這種前置的、分布式的、多類型的視頻采集方式，不僅可以采集到多種類型的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，也可以采集到豐富智能信息的視頻流，基于視頻大數(shù)據(jù)框架下的分析及挖掘，分析得出的各項人、車、物等關(guān)鍵信息就會越精細(xì)越準(zhǔn)確，從而為公安的各項業(yè)務(wù)應(yīng)用提供豐富、細(xì)致的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

3.2 視頻結(jié)構(gòu)化

視頻結(jié)構(gòu)化是視頻大數(shù)據(jù)的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，目前較多的方案是用中心服務(wù)器分析模式，但這種方式存在著一些不可調(diào)和的問題，例如影響整個監(jiān)控系統(tǒng)的單點瓶頸危險；更重要的是隨著系統(tǒng)規(guī)模的增長，一味增加服務(wù)器數(shù)量將導(dǎo)致視頻監(jiān)控系統(tǒng)成本的巨幅提升，最終將無法對視頻結(jié)構(gòu)化進(jìn)行大規(guī)模的推廣。因此，研制集成多維度圖像特征采集的智能攝像機(jī)無疑解決這一矛盾的最佳方案，使用智能攝像機(jī)進(jìn)行“全城smart”必將是未來的發(fā)展趨勢。

3.3 結(jié)構(gòu)化提取

視頻內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化提取技術(shù)也是視頻大數(shù)據(jù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，目前，在行業(yè)內(nèi)，相對成熟的是交通的卡口系統(tǒng)，可以從視頻中提取車牌及少量的車型信息，但是在警務(wù)業(yè)務(wù)應(yīng)用中，需要大量的“人、車、物”相關(guān)信息，目前卡口中提取的信息不能滿足更多的應(yīng)用需求。因此，隨著前端智能視頻圖像系統(tǒng)的改造和建設(shè)，通過智能前端提取“人、車、物”相關(guān)特征是未來的發(fā)展趨勢。

3.4 大數(shù)據(jù)存儲

視頻自動結(jié)構(gòu)化技術(shù)的提高，數(shù)據(jù)量的劇烈增長將帶動安防領(lǐng)域中大數(shù)據(jù)存儲挖掘技術(shù)的發(fā)展。目前在商用領(lǐng)域，分布式計算中心的方式已經(jīng)非常成熟，但視頻大數(shù)據(jù)領(lǐng)域中，大量結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)與半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)并存，這需要對目前的技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的開發(fā)。未來，獨立與現(xiàn)在的商用大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，專用基于視頻結(jié)構(gòu)化信息的大數(shù)據(jù)存儲與分析系統(tǒng)必將成為大數(shù)據(jù)體系中一個獨立的分支。

4 結(jié)束語

智能多維感知將是未來智能城市安防發(fā)展的新常態(tài)，在世界進(jìn)入工業(yè)4.0的過程中，安防行業(yè)將憑借“多維感知”的優(yōu)勢，結(jié)合人、物、房、點、路、網(wǎng)等多維信息大數(shù)據(jù)中心的推進(jìn)，通過技術(shù)融合，業(yè)務(wù)融合，數(shù)據(jù)融合，實現(xiàn)跨層級跨地域，跨系統(tǒng)的系統(tǒng)管理和服務(wù)，形成“建為用、用為戰(zhàn)、以用促建”的良性循環(huán)，將是新型智能城市安防建設(shè)的必然趨勢。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：上海市公安局金山公安分局）